1,4,5,8-нафталИнтетра1карбоновая кислота является полупродуктом для получеиия кубовых диимидазоловых красителей.
Известен способ получения 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты окислением пирена и пиреновых ф|ракций различными окислителями, например, пермантанатом «алия, хромовой смесью, серной кислотой.
Недостатком перечисленных способов окисления пирена является большой расход дорогих окислителей, а также образование большого количества сточных вод, содержащих минеральные соли.
Перечислен1ные недостатки устраняют з предложенном способе получения 1,4,5,8нафталинтетракарбоновой кислоты, заключающемся в окислении пирена озоно-кислородной смесью в присутствии в качестве катализаторов солей металлов переменной валентности.
Предложенный способ позволяет окислить пирен до 1,4,5,8-нафтали,нтетракарбоно,вой кислоты в одну стадию с выходом до 70%, считая на прореагировавший пирен.
Пример 1. В колбочку емкостью 250 мл загружают 200 мл 25%-ной серной кислоты, содержащей 50 г/л сульфата марганца, 10 г пирена. Для окисления пирена через направляющие мешалки при 20°С подают в течение 25 час озоно-кислородную смесь, после чего массу фильтруют на стеклянной воронке № 3.
Фильтрат, содержащий сульфат марганца, используют при окислении новой порции пирена. Осадок обрабатывают 200 мл 10% едкого кали, нагревают до 75-80°С в течение 30-40 мин и горячим фильтруют. Осадок промывают двумя порциями по 50 мл горячей воды. Непрореагировавший пирвн в количестве 6 г используют при повторном окислении, фильтрат подкисляют по индикатору
бумаге конго и оставляют на сутки.
Вы1па1вшую нафталинтетра1карбоновую кислоту фильтруют на воронке № 3 и сушат при 100°С. Получают 40 г нафталинтетракарбоноБой кислоты, что составляет 66,5% от теоретического выхода, считая на прореагировавший пиреи.
Пример 2. В колбочку, как описано в примере 1, загружают 100 мл 25%-ной серной кислоты, содержащей 50 г/л сульфата марганца, 10 г пирена и 100 смз песка (размеры зерен 0,8-1 мм). Дальше окисление и обработку ведут, как описано в примере 1. Окисление заканчивают через 15 час. Получают 10,5 г нафталиитетракарбоновой кислоты, что
составляет выход 70% от исходного пиреаа. При ме р 3. Окисление проводят, как описано в примерах 1, 2, но щелочной раствор, полученный после отделения пирена доокисляют гипохлоритом. После чего пафталинсано в примере 1. В этом случае длительность окисления сокращают до 6-7 час.
Пример 4. Окисление про-водят, как указано iB примере 2, но вместо песка в качестве абразивного материала загружают пироллюзит, пластмассовую или другие инертные мелющие тела.
Пример 5. 20 г пирвна смешивают с 200 мл ледяной уксусвой кислоты, нагревают в колбочке емкостью 250 мл, при размешивании, до 75-80°С. Затем массу охлаждают до 30°С и загружают 14 г уксуснокислого кобальта 4-х . Для окисления пирена через отверстие в направляющей мешалки при 30°С подают -в течение 36 час озоно-кислородпую смесь. После окончания окисления массу охлаждают до 20°С и фильтруют через стеклянную воронку № 3. Осадок промывают 20 мл ледяной уксусной кислоты. Промывку вместе с фильтратом используют при окислении новой порции пирена. Осадок переносят в стакан с 200 мл 10%-ного едкого натра, нагревают до 75-80°С и фильтруют через стеклянную воронку № 3.
Осадок, не растворимый в щелочи, на правляют на noBTOpiHoe окисление. К фильтрату осторожно, при размешивании, добавляют 20%-лую соляную кислоту до кислой реакцки по индикатору - бумаге .комго.
Массу охлаждают до 20°С и оставляют на ночь. После этого вылавшую нафталинтетракарбоновую кислоту фильтруют через воронку № 3, промывают до нейтральной реакции и сушат при 100°С.
Пример 6. Окисление пирена озоно-кислородной смесью проводят так, ка« описано в примере 5. Окисление заканчивают через 18 час. Полученную массу охлаждают до 20°С и фильтруют через вороику № 3. Осадок промывают 20 мл ледяной уксусной кислоты. Промывную кислоту вместе с фильтратом используют при о.кислен«и новой порции пирена. Осадок переносят в колбу емкостью 500 мл, с 10 г едкого кали и 53 г воды.
При хорошем перемешивании, постепенно, во избежание сильного вспени/ваНия, при 20-25°С добавляют раствор гипохлорита калия в количестве 39,4 г в пересчете на активный хлор. После загрузки гипохлорита по индикатору - иодкрахмальной бумаге определяют наличие избытка гипохлорита и постепенно повышают температуру массы до кипения, затем выдерживают 1,5-2 час, после чего избыток хлора удаляют бисульфитом. Горячую массу фильтруют .на бюхнеровской воронке, промывают 50-100 мл горячей воды и осадок используют при повторном ок1исле0 НИИ. К горячему фильтрату прибавляют
20%-ную соляную кислсту до кислой среды
по индикатору - бумаге конго.
- Охлажденную массу при 20°С оставляют на
ночь. Выпавшие мелкие кристаллы нафталин5 тетракарбонювой кислоты фильтруют через стеклянную вороянсу 3, промывают до нейтральной реакции и сушат при 100°С.
Пример 7. Окисление проводят та«, как указано в примере 6, но вместо гипохлорига
0 через щелочной раствор продукта окисления
пирена пропускают хлор. Выделяют нафталинтетракарбоновую кислоту как указало в
опыте 2.
Пример 8. Окисление проводят как указано в примерах 6 или 7, но перед окислением гипохлоритом (или хлором) проводят фильтрацию щелочного раствора и осадок, содержащий непрореагирова.вший пирен, направляют на повторное окисление. В этом
0 случае длительность окисления сокращают до 7-8 час.
Пример 9. Окисление проводят как указано в примерах 6-8, но вместо уксусной кислоты применяют фракцию низкомолеку5 лярных кислот.
Предмет изобретения
1.Способ получения 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты окислением пирена, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве окислителя используют озоно-кислородную смесь и процесс ведут в присутствии солей металлов переменной валентности, используемых в качестве катализато5 ров.
2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью процесса, проводят доокисление реакционной смеси гипохлоритом.
